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高音喇叭必需反接之迷思
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- l" L& C* Q; N: N& z9 ` o当音箱内有2个以上的喇叭单体时，就要接分音器来分流，但是用电容/电感做的分音器会使喇叭上的电流移相。尤其是使用二阶分音器时。0 v& s- N8 N2 P# E- S8 C7 }
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二阶分音器，就是一个如图的 2nd Order filter ，依照计算机仿真，在分音点上高音喇叭上的电流会移相导前+90°，低音喇叭上的电流会移相落后-90°，两只喇叭上的电流就会相差180°也就是反相。因此就有专家主张高音喇叭应反接以补偿这种反相问题。有些名厂喇叭的高音单元也真的是反接的，有些则仍正接。为什么！4 x$ m3 ^$ o3 X) m
我个人认为高音喇叭反接不必要，原因是这种理论与计算机仿真跟真实世界不一定相符。7 S. _6 ~" P6 l! @. g
1.机械落后角
3 m4 t5 K/ k; i/ Q" {( i' d即使两个喇叭上的电流真的是180°反相，由于高音与低音喇叭纸盆的质量不同，喇叭出来的音压不一定是正好反相，低音喇叭因机械惯性大，可能会再落后约 60°，成为90+60=150°角。
8 }2 J- H+ b# \$ S+ @' r2.喇叭阻抗不是8奥姆纯电阻
/ f; F* Z7 g8 y1 I7 c5 }两只喇叭在分音点的阻抗其实并不是正好 8奥姆纯电阻。低音喇叭音圈在3KHz 时会有明显的感抗XL，阻抗也许是 Z=8+j20奥姆，所以低音喇叭上的电流移相落后不只-90°，也许是 -150°，如果加上 -60°的机械移相，总共是 -210°) n h% s! }! H) n/ ?3 o+ V, R
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高音喇叭音圈在3KHz时会有容抗，总阻抗也许是 Z=2-j30 奥姆，所以移相也不只是+90°，也许是+120 ，所以最后高、低音喇叭上的音圈电流相位总差别量，可能成为 -210-120= -330°，几乎绕一圈回来了。 -330°其实也就是等于+30°，此时如果将高音单元反转180°的话，180°-30°=150°，反而越弄越糟了。) m" N( \' z" h0 W0 o, v4 x. ~% C+ }
3.工厂精调相位
$ V. b* U7 I" C# S" p/ ?$ d& \/ {0 M真正顶级的喇叭设计与生产时，不是用理论计算，也不是用计算机仿真，而是一颗一颗在无响室里，精确调整电感与电容，直到高音与低音单体真的输出一样相位的3KHz，而且用可变电阻将音压调到一样为止。实验结果可能是，高音要改回正接，电感由0.4mH改为0.6mH，电容由 1uF 改为2uF。可变电阻调到刻度7，而且每一颗喇叭都不同。
7 K# V9 S+ ~* \9 i+ {$ f. m这样做就完美了吗？+ F/ M! l! p( c& F$ i; @) b4 a
还早呢？.............................。* e6 Q, Q( \5 q4 @
4.喇叭安装位置2 o. R; R$ f+ K5 |1 j0 g( U2 x
很多音箱设计，高音喇叭与低音喇叭有5-30公分的位置前后差，即使高低音喇叭完美并排，因为喇叭箱与人耳不等高，Cosine 角度关系，距离人耳距离也不相同，相差5-20公分是常事。即使正好相同，因为两耳相距20公分，左右耳听到的 3KHz声音的相位也不同。3KHz 声音的1/4波约3公分，所以只要距离相差3公分就会使音压由最高变最低，使猪羊变色🐷🐑。所以斤斤计较高音喇叭是否反相，其实没啥意义。: U' P2 }4 l# ]. k! }* s m
5.音压会在空中互相抵销吗?! _1 q8 D# c1 v& s$ v7 i+ K0 \
高音喇叭与低音喇叭同时发出3KHz音压时，声音难道不会因音压反相180°而在空中立即互相抵销吗？
) c8 m8 z4 X5 m5 G2 T7 X, z' t; o" c答案是........ 完全不会！啥! 为何?5 C" H$ l7 a1 v- }( L3 _0 I
因为两个喇叭安装在音箱上的位置不同，至少相差20公分，所以两个3KHz声波只会互相干涉，在空气中形成驻波场，但它不会像10-50Hz 那种长波重低音一样互相抵销。所以高音喇叭的接点反接与否只是驻波场位移6公分而已，没有发生什么伟大的作用。不信你可以用测试片放3KHz声音，然后将高音单体的极性反来覆去，听几次看看，听的时候头要旋转、左右前后摇。感受耳朵通过数个驻波波峰波谷的神奇经验，你会发现高音喇叭极性反转是毫无差别的。
N8 C, Q, ?9 C; G6.其它频率会被移相到天翻地覆吗?4 |5 p3 e6 n* Y8 R, B0 Y) S: `
当工程师好不容易将分音点3KHz 驱动电流的相位精密对准后，开香槟庆祝时，就是其它频率已会被更严重的移相时，例如20-500Hz 以及 5K-20KHz就会被移相到天翻地覆，跟原来录音时的相位就完全不一样，怎么办？
* G# i0 D; l# }这种对声音学、物理学、电子学的细腻追求，值得敬佩，但是我个人认为，音乐里各个频率间的相位关系，相位连续移动、滚动，造成声音与当初麦克风收录时不同这个问题，其实是杞人忧天，是过虑了，
! j: @8 z. K' B$ S# D! i7.原始相位差
; G9 h" Z9 N) m! _6 o' ]录音师收音时，任何ㄧ只麦克风的距离若稍稍移动3公分，3KHz的相位就差90°，6KHz的相位就差180°，12KHz的相位就差240°了。所以高频相位精准在真实世界里是毫无意义的。- y, k& }5 f. C9 U1 h( o
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发表于 2019-1-4 14:54:18
